CN211088058U - 一种llc变压器及llc电源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型适用于LLC电源技术领域。提供一种LLC变压器及LLC电源，包括：磁性件；绕设于磁性件的原边绕组；套设于磁性件的第一副边绕组及第二副边绕组，第一副边绕组和第二副边绕组分别与原边绕组耦合；连接第一副边绕组和第二副边绕组的中心抽头；以及套设于中心抽头并作为谐振电感的磁环。本实用新型提供的LLC变压器通过在连接第一副边绕组和第二副边绕组的中心抽头上套设磁环，利用磁环作为谐振电感，使得应用该LLC变压器的LLC电源无需另外单独设置传统的由磁芯和多圈线圈组成的谐振电感，减小了谐振电感的占用空间，方便LLC电源的小型化，且降低了谐振电感的制作难度，从而降低了生产成本。
Description
技术领域
本实用新型属于LLC电源技术领域，尤其涉及一种LLC变压器及LLC电源。
背景技术
300W以内的小功率LLC电源通常需要使用变压器对电源拓补，以设计更高效率，纹波更小的LLC电源产品。随着LLC电源向着轻薄型的方向不断发展，尤其是对于彩屏超薄电源或者其它对电源尺寸要求特别严格的电源产品，如何减小LLC电源的体积设计也是如今亟待解决的问题。
现有技术中，LLC电源需要设置谐振电感和主变压器才能工作，谐振电感通常由磁芯和绕制在磁芯上的多圈线圈组成，谐振电感的多圈线圈与主变压器的原边绕组串接。由于谐振电感的磁芯需要绕制多圈线圈才能满足主变压器的原边绕组的电感量，磁芯和多圈线圈占用空间大，导致谐振电感占用空间大，且谐振电感制作复杂，导致生产成本高；同时，谐振电感和主变压器需要分别单独设置磁芯，同样会使得生产成本高，且占用空间大。因此，现有技术的LLC电源存在因谐振电感占用空间大，不利于LLC电源小型化，且谐振电感制作复杂导致生产成本高的问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种LLC变压器，旨在解决现有技术的LLC电源存在谐振电感占用空间大，不利于LLC电源小型化，且谐振电感制作复杂导致生产成本高的问题。
本实用新型是这样实现的，一种LLC变压器，包括：
磁性件；
绕设于所述磁性件的原边绕组；
套设于所述磁性件的第一副边绕组及第二副边绕组，所述第一副边绕组和所述第二副边绕组分别与所述原边绕组耦合；
连接所述第一副边绕组和所述第二副边绕组的中心抽头；以及
套设于所述中心抽头并作为谐振电感的磁环。
优选的，所述LLC变压器还包括套设于所述磁性件并与所述原边绕组耦合的第一输出绕组，所述第一输出绕组用于输出第一供电电压。
优选的，所述LLC变压器还包括套设于所述磁性件并与所述原边绕组耦合的第二输出绕组，所述第二输出绕组用于输出第二供电电压。
优选的，所述第一输出绕组以及所述第二输出绕组同时集成于一PCB板内部。
优选的，所述磁性件包括相互分体设置的第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯和所述第二磁芯相互盖合；所述第一磁芯或所述第二磁芯设有一磁柱，所述原边绕组、所述第一副边绕组以及第二副边绕组设于所述第一磁芯和所述第二磁芯之间并套设于所述磁柱。
优选的，所述磁环由铁硅铝或铁硅制成。
优选的，所述原边绕组由三层绝缘线绕制而成，所述第一副边绕组和所述第二副边绕组均为表面覆盖有绝缘膜的铜片，且所述原边绕组设于所述第一副边绕组和所述第二副边绕组之间。
本实用新型还提供一种LLC电源，应用上述的LLC变压器。
本实用新型提供的LLC变压器通过在连接第一副边绕组和第二副边绕组中心抽头上套设磁环，利用磁环作为谐振电感，使得应用该LLC变压器的LLC电源无需另外单独设置传统的由磁芯和多圈线圈组成的谐振电感，减少了电气元件数量，且无需绕制多圈线圈，减小了谐振电感的占用空间，方便应用该LLC变压器的LLC电源的小型化，且磁环与中心抽头组装简单，降低了谐振电感的制作难度，从而降低了生产成本。同时，通过将作为谐振电感的磁环集成设置在LLC变压器内部，大大减小了应用该LLC变压器的LLC电源的封装面积。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的LLC变压器的立体结构图；
图2为本实用新型实施例提供的LLC变压器的立体结构分解图；
图3为本实用新型实施例提供的LLC变压器的俯视结构示意图；
图4为沿图3中A-A线的剖面结构示意图；
图5为本实用新型实施例提供的LLC变压器的电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型实施例提供的LLC变压器通过在连接第一副边绕组和第二副边绕组中心抽头上套设磁环，利用磁环作为谐振电感，使得应用该LLC变压器的LLC电源无需另外单独设置传统的由磁芯和多圈线圈组成的谐振电感，减少了电气元件数量，且无需绕制多圈线圈，减小了谐振电感的占用空间，方便应用该LLC变压器的LLC电源的小型化，且磁环与中心抽头组装简单，谐振电感制作简单方便，降低了谐振电感的制作难度，降低了生产成本。
请参照图1-图4，本实用新型实施例提供的LLC变压器包括：磁性件10；绕设于磁性件10的原边绕组N1；套设于磁性件10的第一副边绕组N21及第二副边绕组N22，第一副边绕组N21和第二副边绕组N22分别与原边绕组N1耦合；连接第一副边绕组N21和第二副边绕组N22的中心抽头7；以及套设于中心抽头7并作为谐振电感的磁环L。
请结合参照图5，本实用新型实施例中，原边绕组N1、第一副边绕组N21及第二副边绕组N22通过磁性件10耦合形成主变压器，磁环L作为谐振电感与该主变压器配合工作，以调整主变压器的谐振电感量。
本实用新型实施例的LLC变压器通过在中心抽头7上套设磁环L，利用磁环L作为谐振电感以调整主变压器的谐振电感量。由于LLC变压器利用磁环L作为谐振电感，因此应用该LLC变压器的LLC电源无需另外单独设置传统的由磁芯和多圈线圈组成的谐振电感，采用磁环L直接作为谐振电感，减少了电气元件数量，减小了谐振电感的占用空间，方便应用该LLC变压器的LLC电源的小型化；由于磁环L加工简单，无需绕制多圈线圈，直接将磁环L套设在中心抽头7上即可作为谐振电感，磁环L与中心抽头7组装简单，降低了谐振电感的制作难度，从而降低了生产成本；而且，谐振电感集成设置在LLC变压器内部，大大减小了应用该LLC变压器的LLC电源的封装面积。
本实用新型实施例中，通过在中心抽头7上套设抗饱和强度的磁环L，利用一圈磁环L，便可相当于传统的需要在磁芯上绕制多圈线圈才能达成的性能参数，且传统的谐振电感需要采用横截面积为主变压器的磁芯横截面积60％左右的磁芯才能实现谐振电感的作用，造成浪费大量的铜线，且谐振电感制作难度大。而本实用新型中，在中心抽头7套设一圈磁环L，便可相当于传统的需要在磁芯上绕制的多圈线圈，使得谐振电感占用空间小，且谐振电感制作简单，使得生产成本低；同时，通过在中心抽头7套设磁环L即可作为谐振电感，无需单独设置谐振电感的磁芯，减少了电气元件数量，节省了物料成本和生产工时成本，特别适合于低电压输出的小功率电源的应用。
作为本实用新型的一个实施例，磁环L由铁硅铝或铁硅制成。
本实用新型实施例中，通过增减套设在中心抽头7上的磁环L的数量或更换磁环L的材质，便可以直接调整主变压器的谐振电感量，谐振电感量调节简单方便。
作为本实用新型的一个实施例，LLC变压器还包括设于磁性件10上并与原边绕组N1耦合的第一输出绕组N3，第一输出绕组N3用于输出第一供电电压。本实施例中，第一输出绕组N3通过磁性件10与原边绕组N1耦合形成变压器，第一输出绕组N3与主变压器共用磁性件10，从而无需另外单独设置变压器，减少了电气元件数量，降低了生产成本且减小了占用空间。当原边绕组N1输入交变电压时，第一输出绕组N3在电磁感应作用下，第一输出绕组N3产生相应的感应电压，从而可以输出第一供电电压给用电器件供电，比如给应用该LLC变压器的LLC电源的控制芯片供电，便于LLC电源的控制芯片的供电。
作为本实用新型的一个实施例，LLC变压器还包括设于磁性件10上并与原边绕组N1耦合的第二输出绕组N4，第二输出绕组N4用于输出第二供电电压。
本实施例中，第二输出绕组N4通过磁性件10与原边绕组N1耦合形成变压器，第二输出绕组N4与主变压器共用磁性件10，从而无需另外单独设置变压器给其它用电器件供电，减少了电气元件数量，降低了生产成本且减小了占用空间。当原边绕组N1输入交变电压时，第二输出绕组N4在电磁感应作用下，第二输出绕组N4可以产生相应的感应电压，从而可以输出第二供电电压给用电器件供电，比如给除LLC电源的控制芯片的其它用电器件提供相应的工作电压。其中，第二输出绕组N4可以设置为一个或多个，可以根据实际需要进行设置。当第二输出绕组N4为多个时，各第二输出绕组N4的匝数不同，以输出多种电压，满足多种用电器件工作所需电压。
作为本实用新型的一个实施例，第一输出绕组N3以及第二输出绕组N4同时集成于一PCB板12内部。通过将第一输出绕组N3以及第二输出绕组N4同时集成于PCB板12内部，便于该LLC变压器的组装。
本实施例中，中心抽头7大致呈U形，磁环L支撑于PCB板12上，中心抽头7同时穿过第一副边绕组N21和第二副边绕组N22，且中心抽头7穿过磁环L和PCB板12以将磁环L压紧在PCB板12上。
作为本实用新型的一个实施例，磁性件10包括相互分体设置的第一磁芯101和第二磁芯102，第一磁芯101和第二磁芯102相互盖合；第一磁芯101或第二磁芯102设有一磁柱103，原边绕组N1、第一副边绕组N21以及第二副边绕组N22设于第一磁芯101和第二磁芯101之间并套设于磁柱103。其中，PCB板12套设于磁柱103，使得第一输出绕组N3以及第二输出绕组N4同时套设于磁柱103。本实施例中，磁柱103设置于第一磁芯101上。
作为本实用新型的一个实施例，原边绕组N1由三层绝缘线绕制而成，第一副边绕组N21和第二副边绕组N22均为表面覆盖有绝缘膜的铜片，且原边绕组N1设于第一副边绕组N21和第二副边绕组N22之间。其中，第一副边绕组N21和第二副边绕组N22通过中心抽头7连接。
本实施例中，铜片表面通过设置绝缘膜，防止原边绕组N1与第一副边绕组N21以及第二副边绕组N22短路。原边绕组N1设于第一副边绕组N21和第二副边绕组N22之间，大大降低了主变压器的漏电感，提高主变压器的原边绕组N1和第一副边绕组N21以及第二副边绕组N22的耦合性能，漏磁损失少。
本实用新型实施例中，PCB板12上设有输入端子1和输入端子4，输入端子1和输入端子4分别与原边绕组N1相连。PCB板12上设有输出端子5、输出端子9、输出端子2、输出端子3、输出端子6及输出端子8，输出端子5和输出端子9分别连接第一副边绕组N21和第二副边绕组N22，输出端子2和输出端子3分别与第一输出绕组N3的两端相连，输出端子6和输入端子8分别与第二输出绕组N4的两端相连。
本实用新型提供的LLC变压器在工作时，从输入端子1和输入端子4输入交变电压，磁环L套设在中心抽头7上以起到谐振电感的作用，交变电压输入主变压器的原边绕组N1，主变压器的第一副边绕组N21和第二副边绕组N22会产生相应的感应电压，输出端子5、中心抽头7以及输出端子9分别接入外界的整流电路，经过整流电路整流后输出给电源供电；同时，原边绕组N1与第一输出绕组N3电磁感应作用，第一输出绕组N3产生感应电压，第一输出绕组N3从输出端子2、输出端子3输出第一供电电压；原边绕组N1与第二输出绕组N4电磁感应作用，第二输出绕组N4产生感应电压，第二输出绕组N4从输出端子6、输出端子8输出第二供电电压。
本实用新型还提供一种LLC电源，应用上述实施例的LLC变压器。由于LLC变压器在中心抽头7上套设磁环L，利用磁环L作为谐振电感，以调整主变压器的谐振电感量，因此LLC电源无需另外单独设置传统的由磁芯和多圈线圈组成的谐振电感，减少了电气元件数量，减小了谐振电感的占用空间，从而方便LLC电源的小型化；由于磁环L与中心抽头7组装简单，降低了谐振电感的制作难度，使得降低了生产成本；而且，将作为谐振电感的磁环L集成设置在LLC变压器内部，大大减小了LLC电源的封装面积。
本实用新型实施例提供的LLC变压器通过在中心抽头上套设磁环，利用磁环作为谐振电感与主变压器配合工作，以调整主变压器的谐振电感量，从而利用该LLC变压器的LLC电源无需另外单独设置传统的由磁芯和多圈线圈组成的谐振电感，减少了电气元件数量，减小了谐振电感的占用空间，方便应用该LLC变压器的LLC电源的小型化；而且，由于磁环加工简单，磁环与中心抽头组装简单，降低了谐振电感的制作难度，使得降低了生产成本；且谐振电感集成设置在LLC变压器内部，大大减小了应用该LLC变压器的LLC电源的封装面积。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种LLC变压器，其特征在于，包括：
磁性件；
绕设于所述磁性件的原边绕组；
套设于所述磁性件的第一副边绕组及第二副边绕组，所述第一副边绕组和所述第二副边绕组分别与所述原边绕组耦合；
连接所述第一副边绕组和所述第二副边绕组的中心抽头；以及
套设于所述中心抽头并作为谐振电感的磁环。
2.根据权利要求1所述的LLC变压器，其特征在于，所述LLC变压器还包括套设于所述磁性件并与所述原边绕组耦合的第一输出绕组，所述第一输出绕组用于输出第一供电电压。
3.根据权利要求2所述的LLC变压器，其特征在于，所述LLC变压器还包括套设于所述磁性件并与所述原边绕组耦合的第二输出绕组，所述第二输出绕组用于输出第二供电电压。
4.根据权利要求3所述的LLC变压器，其特征在于，所述第一输出绕组以及所述第二输出绕组同时集成于一PCB板内部。
5.根据权利要求1所述的LLC变压器，其特征在于，所述磁性件包括相互分体设置的第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯和所述第二磁芯相互盖合；所述第一磁芯或所述第二磁芯设有一磁柱，所述原边绕组、所述第一副边绕组以及第二副边绕组设于所述第一磁芯和所述第二磁芯之间并套设于所述磁柱。
6.根据权利要求1所述的LLC变压器，其特征在于，所述磁环由铁硅铝或铁硅制成。
7.根据权利要求1所述的LLC变压器，其特征在于，所述原边绕组由三层绝缘线绕制而成，所述第一副边绕组和所述第二副边绕组均为表面覆盖有绝缘膜的铜片，且所述原边绕组设于所述第一副边绕组和所述第二副边绕组之间。
8.一种LLC电源，其特征在于，应用如权利要求1-7任意一项所述的LLC变压器。
Priority Applications (1)
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| CN201922221168.6U CN211088058U (zh) | 2019-12-11 | 2019-12-11 | 一种llc变压器及llc电源 |
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| CN (1) | CN211088058U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112509789A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-03-16 | 东莞市大忠电子有限公司 | 一种集成变压器、电感器以及互感器的磁性器件 |
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2019
- 2019-12-11 CN CN201922221168.6U patent/CN211088058U/zh active Active
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| CN112509789A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-03-16 | 东莞市大忠电子有限公司 | 一种集成变压器、电感器以及互感器的磁性器件 |
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